基本介紹
- 中文名：渦輪機
- 外文名：turbomachine
- 屬性：機器設備
- 原理：流體衝擊
- 分類：汽輪機、燃氣輪機和水輪機等
- 發明者：尼古拉·特斯拉
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原理
最早的渦輪增壓器用於跑車或方程式賽車上的，這樣在那些發動機排量受到限制的賽車比賽裡面，發動機就能夠獲得更大的功率。
發動機
眾所周知發動機是靠燃料在汽缸內燃燒作功來產生功率的，由於輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制，因此發動機所產生的功率也會受到限制，如果發動機的運行性能已處於最佳狀態，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量，從而提高燃燒作功能力。因此在應有的技術條件下，渦輪增壓器是惟一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。
我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量，一般來說，渦輪增壓都是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。
缺點
渦輪增壓器雖然有協助發動機增力的作用，但也有它的缺點，其中最明顯的是，“滯後回響”，即由於葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，即使經過改良後的反應時間也要1．7秒，使發動機延遲增加或減少輸出功率。這對於要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有點提不上勁的感覺。但是隨著技術的改進，這一缺點正在被逐步克服。
在1983-2013年這段時間裡，渦輪增壓器已經普及到許多類型的汽車上，它彌補了一些自然吸氣式發動機的先天不足，使發動機在不改變汽缸工作容積的情況下可以提高輸出功率10%以上，因此許多汽車製造公司都採用這種增壓技術來改進發動機的輸出功率，藉以實現轎車的高性能化。
事項
由於【渦輪增壓器】經常處於高速、高溫下工作，增壓器廢氣渦輪端的溫度在600℃左右，增壓器轉子以832－1040r/min 的高速旋轉，因此為了保證增壓器的正常工作，使用中應注意以下幾點：
1、不能著車就走。發動機發動後，特別是在冬季，應讓其怠速運轉一段時間，以便在增壓器轉子高速運轉之前讓潤滑油充分潤滑軸承。所以剛啟動後千萬不能猛轟油門，以防損壞增壓器油封。
2、不能立即熄火。發動機長時間高速運轉後，不能立即熄火。發動機工作時，有一部分機油供給渦輪增壓器轉子軸承潤滑和用於冷卻的。正在運行的發動機突然停機後，機油壓力迅速下降為零，增壓器渦輪部分的高溫傳到中間，軸承支承殼內的熱量不能迅速帶走，而同時增壓器轉子仍在慣性作用下高速旋轉，因此，發動機熱機狀態下如果突然停機，會引起渦輪增壓器內滯留的機油過熱而損壞軸承和軸。所以發動機大負荷、長時間運行後，在熄火前應怠速運轉3－5min，讓增壓器轉子的轉速降下來以後再熄火。特別要防止猛轟幾腳油門後突然熄火。
3、 保持清潔。拆卸增壓器時，要保持清潔，各管接頭一定要用清潔的布堵塞好，防止雜物掉進增壓器內，損壞轉子。維修時應注意不要碰撞損壞葉輪，如果需要更換葉輪，應對其做動平衡試驗。重新裝復完畢後，要取出堵塞物。
4、由於增壓器經常處於高溫下運轉，它的潤滑油管線因受高溫作用，內部機油容易有部分的結焦，這樣會造成增壓器軸承的潤滑不足而損壞。因此，潤滑油管線在運行一段時間後要進行清洗。
5、經常注意檢查增壓器的運轉情況。在出車前、收車後，應檢查氣道各管的連線情況，防止鬆動、脫落而造成增壓。
密封性
渦輪機先進密封技術是近十幾年來在國外引起高度重視的一個分支領域，先進密封技術帶來的好處，表現在發動機性能提高、燃油消耗率降低、運行和維修成本減少等方面。
在渦輪機運行過程中，渦輪機滲漏和汽缸變形是最為常見的設備問題，汽缸結合面的嚴密性直接影響機組的安全經濟運行，檢修研刮汽缸的結合面，使其達到嚴密，是汽缸檢修的重要工作。在處理結合面漏汽的過程中，要仔細分析形成的原因，根據變形的程度和間隙的大小，可以綜合的運用各種方法，以達到結合面嚴密的要求。 汽缸密封是金屬對金屬的密封接觸，只有在密封接觸壓力使接觸面產生永久變形時，才能形成絕對的密封。但這是不允許的，缸面變形必將影響下一次的密封效果。因此，螺栓預緊力的極限必須保證缸面變形在彈性範圍內。然而，這種使缸面產生彈性變形的螺栓力不足以形成耐高溫高壓的氣密性密封，即使在具有超高表面光潔度的完善的缸面情況下，也仍會出現泄漏。因為，儘管表面非常良好，但總是存在著極其細微的能生成足以通過空氣流的泄漏通道的表面缺陷。渦輪機汽缸密封可採用博科思高溫密封劑，博科思高溫密封劑已經在西門子渦輪機上用了50多年（1952年與西門子合作研發）。博科思高溫密封劑是一種單組份、膏狀密封劑，是一種工業用途優質密封劑，適用於對光滑、平整密封面（對接接頭）的溫度和壓力情況要求高的工況。尤其適用於密封金屬接頭：蒸汽輪機和燃氣輪機、壓縮機、泵、外殼、法蘭接頭等。博科思耐高達900℃的熱蒸汽、氣體，熱、冷水，輕質燃油、潤滑劑，原油及天然氣。密封面及接頭處極好的粘著力可確保耐壓高達250巴（255kg/cm2）的壓力。我們可以發布一個對於產品套用在蒸汽渦輪機和燃氣渦輪機機加密封面（對接接頭）10年的擔保，但要基於產品的正確使用和行業規定的維修。博科思不是一種危險物質。
